הכימיה עוסקת באופן בו נוצרות תרכובות מהיסודות שבטבע, בפיתוח מודלים להבנת מבנה מולקולרי ומנגנוני תגובה ובשיטות מתקדמות לתכנון, ייצור ואנליזה של חומרים חדשים בתחומי הננוטכנולוגיה, הרפואה, החקלאות, הפלסטיק ועוד. תואר ראשון בכימיה מהווה פתח לתחומי עיסוק רבים ומגוונים כפי שמוצג באיור להלן. לימודי הכימיה באו"פ משלבים קורסים תאורטיים לצד קורסי מעבדה והתנסות במחקר, במטרה לפתוח צוהר לכל אחד מהתחומים האלה ועוד רבים אחרים. האוניברסיטה הפתוחה מציעה תואר חד-חוגי בכימיה, תואר משולב: מדעי הטבע בהדגשת כימיה, וכן תארים דו-חוגיים בכימיה בשילוב מדעי החיים, מדעי המחשב, מתמטיקה ופיסיקה, כמו גם חוגים מתחום מדעי החברה, כמו: ניהול, כלכלה וחינוך.